主要内容
•专题
传统发酵技术的应用
植物的组织培养技术
酶的研究与应用
DNA和蛋白质技术
植物有效成分的提取
微生物的培养与应用
课题1 果酒和果醋的制作
课题2 腐乳的制作
课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
凉州词
唐朝王翰
葡萄美酒夜光杯,
欲饮琵琶马上催。
醉卧沙场君莫笑,
古来征战几人回。
葡
萄
美
酒
夜
光
杯
欲
饮
琵
琶
马
上
催
君
若
问
酒
何
处
来
此
功
当
属
酵
母
菌
1.发酵:
一、基础知识
利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活
动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物
的过程.
发酵
据氧气需求情况
据发酵生成产物
需氧发酵
厌氧发酵
酒精发酵
乳酸发酵
(1)酒精发酵的参与者
——酵母菌
代谢类型:
适宜发酵温度:
分类:
生殖(主要方式):
异养型兼性厌氧型
18-25℃
出芽生殖
真菌(真核生物)
2.果酒的制作原理
环境不适宜时产生孢子进入休眠状态
①有氧呼吸的反应式:
②无氧呼吸的反应式:
C6H12O6 →2C2H5OH + 2 CO2 + 能量
酶
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
(2)影响酒精发酵的主要环境条件有温
度、氧气和pH。
①酵母菌生长的最适温度是___________;
酒精发酵一般将温度控制在_________。
20℃
18~25℃
②酒精发酵过程中,要保持____________环境。缺氧、酸性
〖思考1〗在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”。
“通气”目的是 。
“密封”目的是 。
〖思考2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象,
其原因是什么?
使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖
使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精
酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水,然后进行无氧呼吸才产生酒精
思考3
葡萄酒呈现深红色的原因是在发酵过程中
葡萄皮的_____进入到发酵液中。
思考4
酵母菌在环境适宜时进行_____生殖,环
境不适宜时产生_____进入休眠状态。
色素
出芽
孢子
自然发酵菌种来源:
附着在葡萄皮上的野生酵母菌
(3)制作果酒的原料是什么?如果制作葡
萄酒,取材时你认为应先冲洗还是先除去
枝梗?
制作果酒的原料是鲜果。制作葡萄酒时,
应先冲洗葡萄,然后再除去枝梗,从而避免
除去枝梗时,引起葡萄损坏,增加被杂菌感
染的机会。
(4)制作葡萄酒的酵母菌主要来源于哪里
?其它杂菌会不会引起发酵液的污染?你
认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?
制作葡萄酒的酵母菌来源于附着在葡萄皮上的野生
酵母菌。杂菌不会引起发酵液的污染,因为首先,葡
萄在榨汁前要清洗;其次,在缺氧、酸性的发酵液中,
绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。
对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。每
次排气时只要拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖等。
(1)醋酸发酵参与者——醋酸菌
代谢类型:
适宜发酵温度:
生殖方式:
分类:
异养需氧型
30-35℃
原核生物
分裂生殖
3.果醋的制作原理
3.果醋的制作原理
(2)果醋制作的原理是什么?写出反应方程式。
1、若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄
汁中的糖分解成醋酸,其反应式:
酶 C6H12O6 →3CH3COOH(醋酸)
2、若缺少糖源,醋酸菌将乙醇变为乙醛,
再将乙醛变为醋酸,其反应式:
酶
2C2H5OH+O2 →2CH3CHO(乙醛)+2H2O
酶
2CH3CHO+O2 →2CH3COOH(醋酸)
〖思考5〗醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了,在醋
和啤酒表面形成一层“白膜”。它是怎样形成的?溶液
内部能形成菌膜吗?
醋酸菌大量繁殖形成的。不能
〖思考6〗如何将酒精发酵变为果醋发酵?
及时补充氧气
1、参与者
代谢类型:
适宜发酵温度:
发酵条件:
自然发酵菌种来源
分类:
生殖方式(主要):
异养兼性厌氧型
18-25℃ ( 20℃ 最适宜)
出芽生殖
单细胞真核生物
果酒制作
环境不适宜时产生孢子进入休眠状态
果醋制作
酵母菌 醋酸菌
单细胞原核生物
分裂生殖
异养需氧型
30-35℃
缺氧、酸性缺氧、酸性
变酸的酒表面变酸的酒表面野生型酵母菌野生型酵母菌
好氧好氧
有氧有氧
无氧无氧
2、异化作用反应式及原理
果酒制作 果醋制作
糖源不足糖源不足
氧气、糖源充足氧气、糖源充足
C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2
C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O
C2H5OH+O2 →CH3COOH+H2O
C6H12O6+2O2 →2CH3COOH+2H2O+2CO2
二、制作果酒和果醋的过程
1、实验流程示意图:
挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵
果酒 果醋
A同学用带盖的瓶子制葡萄酒(如图)
(2)此后再将瓶盖拧紧,目的是
(3)当发酵产生酒精后,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,
原因是
(4)分析此发酵装置不足之处
(1)发酵过程中,每隔12h左右将瓶盖拧
松一次(注意不是打开瓶盖)为什么?
酒精发酵过程中产生CO2,瓶盖拧松放出CO2
防止进入O2,继续进行酒精发酵
制造有氧条件,进行醋酸发酵
易被杂菌污染
方程式为: C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
酶
家庭可利用水缸、塑料桶、陶罐等均可(但注意密封性、
温度控制、防止杂菌感染方面的设计。)
家庭酿酒没有弯管又没有每天放气的条件,怎么办?
排出CO2或残余气体
排气口胶管长而弯
曲的作用?
取样检查和
放出发酵液
制酒时关闭
制醋时连接充气泵
果酒和果醋的发酵装置示意图果酒和果醋的发酵装置示意图
出出
料料
口口
排气口排气口充气口充气口
防止空气中杂菌感染
B同学的设计:
2、实验材料、用具
1)对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。
2)取葡萄500g,用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。
冲洗次数不宜太多,去除枝梗.榨汁装入发酵瓶。
3、实验过程
3)将发酵瓶置于适宜的温度(18-25℃)下发酵。
4)简易装置2-4天排气一次。(拧松瓶盖)
5)10天后,取样检验。(酸性条件下重
铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色)
〖思考7〗为何不能反复多次冲洗且先冲洗再去枝梗
〖思考9〗为何发酵瓶要留1/3的空间?
严格控制温度:果酒18-25℃(10-12d);
〖思考8〗为何对发酵瓶要用70%酒精消毒
葡萄皮上有酵母菌 防止杂菌污染
70%酒精可迅速进入菌体内,使细菌蛋白质变性消灭细菌
有利于发酵初期酵母菌的有氧呼吸。
暂时储存CO2,起缓冲作用
6)取果酒的上清液,加入醋酸菌,然后移至30-
35℃条件下发酵,适时充气以制备葡萄醋。
〖思考10〗醋酸发酵过程中需要向发酵液中补氧气,你
认为最经济实用的方法是向发酵液中通入 无菌空气
严格控制温度:果醋30-35℃(7-8d)
【结果分析与评价】
【结果分析与评价】
• 1、由于发酵作用,糖分大部分转变为
CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛,使发
酵液沸腾,CO2从排气口排出,在发酵10
天后,现象最明显。发酵过程产热,会
使发酵液温度上升,但酒精发酵温度应
严格控制在18~25 ℃;发酵过程中,色
素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
2、设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,
分别装入1和2号发酵瓶中,1号加入酵母菌,
2号不加。比较发酵结果。
证明醋酸,则用品尝或pH试纸。
3、葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓
郁的果实香味;果醋具有琥珀色或棕红色,
具有特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,
不涩。
1、如何检测果醋的制作是否成功?
闻一闻有没有醋味
尝一尝有没有醋酸
观察菌膜的形成
检测和比较醋酸发酵前后的pH值
显微镜观察是否有醋酸菌存在
三、课题成果评价
2、如何检测果酒的制作是否成功?
闻一闻有没有酒味
尝一尝有没有酒精
用显微镜观察酵母菌
并用重铬酸钾检测是否有酒精
【课题延伸】
用重铬酸钾检测是否有酒精
【原理】
橙
色
灰
绿
色
重铬酸钾 重铬酸钾与酒精反应
【实验】
发酵液
对
照
组
实
验
组
H2SO4
H2SO4
重铬酸钾
重铬酸钾
酒 精
(1)为防止发酵液被污染,发酵瓶要用 消毒。
(2)葡萄汁装入发酵瓶时,要留出大约 的空间。
(3)制作葡萄酒时将温度严格控制在 ,时间控制在
d左右,可通过 对发酵的情况进行及时的监测。
(4)制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在 ,时间
控制在 d,并注意适时通过 充气。
操作过程应注意的问题:
70%酒精
1/3
18-25 ℃
10-12
从出料口取样
30-35 ℃7-8
充气口
思考讨论P4旁栏思考题
回答下列问题:
巩固练习
1.下列关于果醋的制作,错误的是:
A.果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制
作过程中需通氧气
B.醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50 ℃左右
C.醋酸菌能将果酒变成果醋
D.当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸
2.在制作果酒时如果一直往发酵罐中通入充足的氧气,会
发生何种现象?:
A酵母菌死亡,不产生酒精
B酵母菌大量繁殖,长生较多酒精
C酵母菌大量繁殖,不产生酒精
D酵母菌数目较少,不长生酒精
B
C
3下列微生物属于严格厌氧的是:
A、酵母菌 B. 醋酸杆菌 C. 乳酸菌 D. 曲霉
4酵母菌在氧气充足的条件下,主要的生殖方式为:
A出芽生殖 B分裂生殖 C孢子生殖 D卵式生殖
5具有细胞结构而没有核膜的一组生物是
A.噬菌体、细菌 B.变形虫、草履虫
C.蓝藻、酵母菌 D.放线菌、醋酸杆菌
C
A
D
6在酿酒的过程中,温度对酒精的发酵过程起到重要的作用,
应把发酵温度控制在:
A 0-10 ℃ B 25-35 ℃ C 18-25℃ D 40℃以上
7在酿酒和酿醋的过程中都要涉及各种微生物,在上述两个
过程中所涉及的微生物在结构上有什么本质区别?
A前者有细胞结构,后者没有细胞结构
B前者没有细胞结构,后者有细胞结构
C前者有成形的细胞核,后者没有成形细胞核
D 前者没有成形的细胞核,后者有成形细胞核
C
C
8在制造葡萄醋时为什么要适时通过充气口充气:
A醋酸菌的新陈代谢类型为自养需氧型
B 醋酸菌的新陈代谢类型为异养需氧型
C醋酸菌的新陈代谢类型为自养厌氧型
D 醋酸菌的新陈代谢类型为异养厌氧型
9在果酒制作实验结束时我们要检测试验是否成功,通常用重
铬酸钾来检测酒精的有无,原理是在酸性条件下,重铬酸钾与
酒精反应是:
A蓝色 B砖红色 C灰绿色 D深紫并带金属光泽
B
C
10、酒厂利用酵母菌酿酒过程中,经检测活菌数量适
宜但却不产生酒精,应采取的措施是
A.降低温度 B.隔绝空气
C.加缓冲液 D.加新鲜培养基
B
11、下列条件不是酵母菌快速生长繁殖因素的是
A.含糖量高的培养基 B.温度20 ℃ 左右
= =6 C
1.生产果醋用的乳酸菌等细菌都具有的特征是 :
A.都是异养生物 B.仅在有水条件下繁殖
C.仅在有氧条件下生长 D.生存温度都超过80℃
B
课堂反馈
2.发酵过程中,不会直接引起pH变化的是
A.营养物质的消耗
B.微生物呼出的CO2
C.微生物细胞数目的增加
D.次级代谢产物的积累
C
3酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的CO2,人在正常情况
下消耗同样量的葡萄糖,可形成CO2:
A.2/5 A摩尔 B.1/12 A摩尔
C.6A摩尔 D.3A摩尔
4用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成,正确的操作为:
A.先在试管中加入发酵液2 mL,再滴加3滴重铬酸钾溶液
B.先在试管中加入发酵液2 mL,,再加入3 mol·L-1的
H2SO43滴,摇匀,再滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴
C.直接将2 mL重铬酸钾倒入发酵液中
D.用试管取2 mL发酵液放在酒精灯上加热,待温度降至常
温时,再往里面加入3滴mol·L-1的H2SO4,摇匀后,再加入3
滴常温下饱和的重铬酸钾溶液
D
B
在酒的制作中,依种类分大体上可有白
酒、果酒、啤酒和黄酒四类。
制作方法各不相同,但相同部分是它们
都是由酵母完成的。
酵母在自然界中广泛分布,已知有几百
种之多,也是应用最广的一类微生物。如面
包制作、酒精制造、药用酵母片、酿酒等。
酒的种类
“干”是葡萄酒中的糖分要在一定的水
平之下(低于4g/升),几乎全部被降解发
酵,甜葡萄酒(每升总糖50g以上)。
干红与干白
都可以是由红色葡萄制作的,但白葡萄酒
在葡萄榨汁时,不使皮和子中的色素出来,因
此得白葡萄酒,而红葡萄酒是将皮和子部分捣
碎,有了红色素而得红葡萄酒,
红葡萄酒和白葡萄酒